[發明專利]基于可見/近紅外光譜技術的化肥在線多點檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201810096735.7
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108375546B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 汪六三;王儒敬;魯翠萍;孫恒輝;黃偉;王鍵;劉洋;宋良圖;崔超遠;張正勇;汪玉冰
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/31
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 婁岳

1.一種基于可見/近紅外光譜技術的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，包括光譜檢測系統、數據處理顯示單元、樣品傳送帶，以及沿長度方向布置在樣品傳送帶上方的多個光纖探頭，多個光纖探頭通過光纖連接單元將采集到的光譜信號輸送至光譜檢測系統，光譜檢測系統將光譜信號進行分光和光電轉換后送入數據處理顯示單元中進行定量分析；

所述光纖探頭包括豎直設置的殼體以及布置在殼體內的光源、準直透鏡和漫反射光收集器，其中光源與準直透鏡中心同軸并與漫反射光收集器平行間隔布置，所述漫反射光收集器與設置在殼體上端的光纖接口相連，殼體下端設置有檢測窗口，所述光源發射的光信號通過準直透鏡進入檢測窗口，樣品漫反射后的光信號通過漫反射光收集器進入光纖接口，所述檢測窗口的下端鏡面相對水平方向傾斜設置，能夠使光纖探頭與被檢測樣品之間存在15cm-60cm的距離；所述漫反射光收集器內置有微型光學快門和聚焦透鏡，該微型光學快門置于聚焦透鏡與光纖接口之間的光路上。

2.根據權利要求1所述的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，所述準直透鏡和漫反射光收集器與檢測窗口之間的光路上布置有標準參考白板，該標準參考白板能夠通過微型電機左右移動。

3.根據權利要求1所述的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，所述化肥在線多點檢測裝置還包括壓縮空氣發生器，該壓縮空氣發生器通過氣管與設置在所述殼體下端的噴嘴連通，該噴嘴用于對所述檢測窗口進行吹灰。

4.根據權利要求1所述的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，所述殼體的外側或內壁上設置有制冷器，該制冷器用于對光源進行冷卻。

5.根據權利要求1所述的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，所述光譜檢測系統包括可見光譜儀、近紅外光譜儀，以及用于電性連接可見光譜儀、近紅外光譜儀和光纖探頭的控制單元，所述光纖連接單元輸送的光譜信號分成兩路分別進入可見光譜儀和近紅外光譜儀。

6.根據權利要求1-5任一項所述的化肥在線多點檢測裝置，其特征在于，所述光纖探頭通過探頭固定支架安裝在樣品傳送帶上。

7.一種采用權利要求1-6任一項所述化肥在線多點檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、開啟電源，將所有光纖探頭中光源發出的光照射于樣品傳送帶上的樣品；

S2、依次選擇測量的光纖探頭；

S3、將所有光纖探頭的微型光學快門處于關閉狀態，測量光譜儀的暗噪聲；

S4、開啟選定的第一個光纖探頭的微型光學快門，微型電機控制標準參考白板位于檢測窗口正上方，測量第一個光纖探頭的參考光譜；

S5、標準參考白板回位，測量第一個光纖探頭對應的樣品光譜；

S6、重復步驟S3-S5，依次獲得樣品傳送帶長度方向上多個光纖探頭的光譜數據；

S7、數據處理顯示單元處理多個光纖探頭的光譜數據，調用定量分析模型計算出每個光纖探頭的化肥質量檢測結果，化肥質量測量結果取平均后顯示。